半導體行業作為科技社會的一個基礎行業,其發展受到社會的各個方面的牽制。2014年,中國對半導體行業的投入和扶植能否在國內形成一個完整的產業鏈?中國的半導體市場將會有一個會怎樣的發展?那些產業將會從中受益,又有那些產業將會大力促進半導體行業的發展?
近日國內有風聲傳出,將在近期推出10年總規模達5千億元人民幣的產業基金,打造半導體上、中、下游產業鏈,希望在十二五規劃結束時(2015年),半導體產業規模翻一翻,達到4千億元以上。
在政策與市場的雙重推動下半導體行業在2014年將有一個不錯的發展前景,而以汽車電子等半導體重點產業的發展狀況及趨勢將會是這個趨勢的大力推手。
增長空間巨大的汽車電子市場
在汽車輕量小型化、智能化和電動化趨勢的推動下,汽車電子的整體市場規模增長迅速。零部件 廠商專業化程度提高,在部分細分市場發揮著比整車廠更重要的技術創新引領者的作用,交叉技術滲透到汽車行業也使得跨行業競爭凸現。在行業自身特性變化以及外部經濟環境的雙重作用下,市場集中度進一步提高。
汽車電子大體可以細分為四大類:動力控制,安全控制,通訊娛樂系統和車身電子。目前車身電子多數產品類別已進入產品生命周期的成熟期或衰退期。動力控制類中,汽油直噴目前還處于成長期,預計到2018年汽油直噴在歐美市場的滲透率將有約40%的提升。安全控制方面,近年發展迅速的汽車安全駕駛輔助系統還處于導入與成長期,運用于少數高端車上,未來大規模普及取決于技術的成熟和成本的下降。通訊娛樂系統是汽車廠商近年來重點關注的領域,受歐美要求新車配置應急車載信息系統等因素影響,嵌入式車載信息系統發展尤為突出,滲透率從2010年的33%上升近17個百分點,目前仍處于成長期。未來車載信息系統發展潛力較高,產業商用化會進一步向大眾市場普及。
汽車電子細分市場中,以安全駕駛輔助、車聯網等為代表的最前沿的突破性技術,也孕育著巨大的增長空間,同時對半導體產業鏈也將產生深遠的影響。
安全/無人駕駛
安全,一直是現代汽車學上最重要的議題。隨著汽車技術的逐步發展,消費者對汽車安全性的要求也越來越高,各大汽車廠商也將產品的安全性能作為差異化競爭的重點之一,主動安全控制技術的歷史演進及現在ABS(自動防抱死剎車系統)是行車安全歷史上最重要的三大發明之一(另外兩個是安全氣囊與安全帶),ABS也是其它安全裝置(如ESP電子穩定控制系統)的基礎。第一步量產的民用型ABS誕生于1978年底,奔馳與寶馬決定將博世研發的ABS系統裝置在多款車型上,隨著整套系統的逐漸輕量化和成本的逐步降低,更多整車廠采用了ABS系統進行裝配。到了1986年,博世累計售出了100萬套ABS,1990年代前半期ABS系統逐漸開始普及于量產車款。
ESP(電子穩定控制系統)也是由博世公司于90年代推出,奔馳于1995年首先使用,并于1999年宣布全車系都將ESP列為標準配備。ESP是以ABS為基礎的衍生和拓展,直至今日也是當前汽車防滑維穩的最高級解決方案,被稱為是“汽車安全領域繼安全帶之后最具拯救生命潛力的科技”。
作為ABS的升級解決方案,ESP在近十年來逐步替代ABS,成為主動安全控制的主流技術,該趨勢主要得益于歐美各國政府近年來考慮到ESP在減少因車輛失控造成的交通事故中的顯著作用,紛紛制定法規,強制ESP的安裝。
而在中國,由于政府還沒有相應的強制性法規,且消費者認知程度有限,ESP在中國市場仍屬于相對高端的配置,滲透率僅為20%。
隨著安全標準和消費者對安全需求的提高,以及各大整車廠商/一級供應商安全技術水平的日漸精進,駕駛輔助系統ADAS技術得到了長足而快速的發展,而傳感技術和信號處理算法的提升則為ADAS市場的發展奠定了基礎。預計整體ADAS市場規模到2020年將超過300億美元,年復合增長率超過40%。
無人駕駛技術發展迅猛隨著ADAS技術的發展,汽車的自動化駕駛漸漸提上的議事日程。美國高速公路安全管理局(NHTSA)在2013年5月30號宣布將對無人駕駛駕駛技術的安全應用進行詳盡而徹底的研究,并將對各州就如何對無人駕駛汽車進行授權及歸管提供指導。目前已有三個州(加利福尼亞州、佛羅里達州、內華達州)開了綠燈讓測試目的無人駕駛汽車上路。
傳統汽車廠商采用增量漸進式的發展路線,將無人駕駛技術看作現有駕駛方式的一種補充,按部就班引入一些特定功能,這些功能可以在一些特定的環境下實現自動控制,處于自動駕駛級別的1級和2級之間。而谷歌則采用顛覆性的路線,在研發之初就已定位在受限自動駕駛(3級),并計劃在2018年把無人駕駛汽車投入商用??傊诒姸嗥噺S商,零部件供應商以及非傳統汽車參與者的共同推動下,自動駕駛汽車可能在未來十年迅速發展。
車聯網
車載信息系統是指通過無線通訊技術向車內外部交互信息的服務系統,其眾多的功能可為駕車/乘車者、整車廠、政府、保險公司、車輛租賃企業等多方使用者提供服務。其中,目前最為普及的功能為駕駛安全(如應急呼叫系統eCall)、互聯信息(如導航及車內信息服務)等。
車聯網市場發展迅速,普及率將進一步提升近年來,車載信息系統增長迅猛,其中嵌入式車載系統增長尤其迅速,在奔馳、寶馬、奧迪等眾多高端車型上已成為標準配備,而齊全、人性化的功能已逐漸成為汽車銷售的主要差異點之一。從市場發展空間來看,目前車聯網的普及程度還在10%~20%間的較低水平。隨著車聯網硬件價格不斷下降、消費者需求提升、技術完善,未來幾年仍舊是車載信息系統的高速發展期。大多數國際整車廠已經逐漸將車聯網從高端車型向大眾車型開始普及。從本土市場來看,國產品牌如榮威、吉利等汽車也逐漸開始在其車型上預裝車聯網系統。
受移動互聯網推動,車聯網市場革新迅速
由于車聯網集成眾多功能,并需與電信網絡、汽車駕駛及安全系統、實時地圖信息連接并整合多方資源,整個生態鏈由跨電信、汽車、互聯網產業的企業組成。其中,主要的四種定位是設備供應商、通訊供應商、平臺供應商及內容供應商。
在多媒體大數據時代背景下,消費者趨向于多設備的同步而提升用戶體驗并統一使用感知,而信息的使用者趨向于利用整合的平臺實現多數據源信息的收集及處理工作。因此,車聯網的發展將一定程度上受移動互聯網高速發展影響,將計算、儲存等傳統硬件的功能移植到云端。依賴智能手機、互聯網平臺的車聯網模式(如Ford的Sync,iOSintheCar等)與傳統的單一車載信息系統模式相比,在信息更新及產品更迭換代上將擁有更好的變通性。
各地區的消費者對車聯網提供的功能的偏好各有不同。除導航功能外,歐美的消費者對自動應急呼叫,天氣預報,防盜追蹤能,車內本地搜索等功能更為看重。相比于國外消費者,國內消費者更偏好信息服務,例如新聞,股票與體育信息,興趣點搜索,交通信息等。因此車聯網的內容整合和開發需要結合本地的使用偏好。
車聯網促進行車安全
除了互聯網普及對車聯網的推動,由于車聯網的發展對行車安全的促進作用,政府也成為推動車聯網普及的力量。歐洲法規要求2014年以后,歐盟地區的汽車需配備應急呼叫功能(eCall)。為降低對駕駛員的干擾,美國部分州已立法禁止開車時看短信或使用移動導航系統(PND)。巴西等國家也立法強制汽車安裝失竊車輛追蹤系統(SVT)。此類法規將推動整車廠大量預裝車載信息系統,規模效益帶來了硬件成本的下降,以及最終車聯網的普及。
車聯網與ADAS將逐漸融合,對從云端到車、車與車之間傳輸的數據,以及傳感器接收的信號進行算法處理的基礎上再對汽車制動系統發出指令控制,車聯網的成熟將促進ADAS可以從云端全方位地接收信號、進而處理信號。
隨著汽車自身的電子化和智能化,以及對安全保障、信息通訊和節能環保方面要求的不斷提高,汽車廠商越來越多地應用電子系統和半導體集成電路于汽車中。汽車電子對半導體器件的需求和質量規格的要求也越來越多,這將很大的刺激半導體相關產業鏈的發展,從而形成一個穩定的新興市場。
進入替代模式的半導體照明市場
美國能源部1月14日發布的報告顯示,發光二極管(LED)照明燈具的需求將按每年7.4%增加;作為全球最好的照明市場之一,美國LED市場規模的巨大潛力也許昭示著整個海外LED市場正在迎來快速擴張期。
行業觀察人士指出,海外市場的需求增長刺激效應在2013年下半年已經初現端倪,并有很大的機會延續產品出口快速增長勢頭,國內的LED生產商的海外市場滲透率有望超預期提升。
根據美國能源部的說法,LED照明到2030年將為美國能源消耗減少近一半損耗;到2030年,美國節能潛力最大的領域是商業領域,其次是住宅,兩個領域預計將分別節省37%和34%。即使把眼光收回到短期內,美國LED市場需求增長預期也令人垂涎,美國能源部報告預計,2016年美國照明市場總體規模將達到251億美元。
行業研究機構指出,全球2014年開始禁售60瓦以下的白熾燈,LED替代光源的需求所獲得的拉動效應已經在2013年下半年開始凸顯。
進入尋常百姓家的智能家電
與傳統家電不同,智能家電實現了擬人智能——產品通過預裝的感應器和控制芯片來捕捉和處理信息,會自動監測自身故障、自動測量、自動控制、自動調節、遠程控制……它不再“冷冰冰”,而是家庭一員。
以智能電視為例,2013年,樂視、TCL、小米、創維等相繼推出智能電視。其中,酷開TV在“雙11”24小時賣了56272臺,創造了一項吉尼斯世界紀錄。今年,不少空調推出了智能遠程控制技術,如一款海信智能空調,無論用戶在哪里,只要通過手機或Pad就可以遠程控制,空調可以根據當地的溫度、濕度、空氣清潔度狀況,給用戶推薦最佳的設置模式。西門子冰箱可以教你炒菜,順便監控室內外環境。
蘇寧相關人士也介紹,2013年上市的數碼相機新品,90%以上帶有WiFi功能。與此同時,會掃地、擦窗、陪孩子唱歌、游戲的智能機器人,從家電展上的“稀罕物”,迅速成為家庭成員。
2020年智能家電產值將達萬億元
中國家電商業協會與奧維咨詢聯合發布的《智能改變未來:智能家電的現狀與未來》報告顯示,2010年,智能家電只能簡單的模擬人的思維,而隨著信息化、網絡化因素的注入,信息技術與傳統家電相結合,預計到2020年,智能家電的產值將由2010年的50億元飆升至1萬億元,智能終端將增至8000億元的市場規模。
未來,智能化設備將體現在我們生活中的每一個角落。2020年,智能手機滲透率將高達99%,智能電視滲透率達到93%,智能洗衣機、智能電冰箱、智能空調的滲透率將分別增至45%、38%和55%。尤其在2015年后,將出現非??斓脑鲩L勢頭。
家電產業轉型契機
智能家電高速增長,將帶動家電產業轉型升級。奧維咨詢副總裁金曉鋒認為,首先,家電智能化將促進產業增值。智能家電不僅僅是賣電器,它還延伸到后期服務,甚至能把產品與產品之間互聯起來。從長遠看,隨著更多智能產品走進家庭,智慧家庭之間將形成互通,為最終連成智慧城市打下基礎。
對于實體零售店,這又是一個機遇。一個有意思的現象是,智能家電的發展又讓消費者回歸了實體零售店。調查顯示,消費者購買智能家電產品,相比查看網上評價,更愿意去自己體驗。
記者了解到,一些家電零售商已經在智能家電市場布局。在蘇寧的新十年發展戰略中,明確“科技轉型智慧服務”為轉型方向,蘇寧要從單一的產品銷售轉變為提供系統集成服務和整體解決方案。目前蘇寧推出的“私享家”服務中,專門給顧客提供家居、采暖、供水等方面的智能服務。
2013年的家電半導體市場增幅為12%,市場規模已經達到了26億美元,與去年同期相比增加了6.8%。在智能家電中,空調和洗衣機是運用家電半導體最多的兩件家電產品,占據家電半導體市場總營收的六成。
基于此,相關機構預計,2015年前,在中國等發展中國家市場的拉動下,家電產品出貨量將以年均7%的速度增長,而半導體市場自身將保持每年8%的增速,兩項疊加,半導體的出貨量年均增長預計可達15%,此后,增幅雖有降低,但也能達到9%左右。按照IHSiSuppli的預測,家電半導體市場的規模將在2017年達到38億美元。
事關民生的醫療電子
中國正進入老齡化社會,預計2013年老年人口數量將突破2億大關,達到2.02億,老齡化水平達到14.8%。根據全國老齡工作委員會預測,2010年到2050年,中國老年人就診次數將由12.4億人次增到33.5億人次。
面對人們與日俱增的醫療需求,如何在現有資源配置下,盡量滿足人們醫療需求,成為重要問題。醫療信息化建設,成為醫療改革的重要手段和支撐。
隨著信息技術的發展,物聯網、云計算及移動互聯網等新一代信息技術在醫療領域的應用逐漸由幕后走到臺前,越來越多醫療機構開始關注部署新一代信息技術。
醫療電子的發展分為七個層次:
一是業務管理系統,包括醫院收費和藥品管理系統;
二是電子病歷系統,包括病人信息、影像信息;
三是臨床應用系統,包括計算機醫生醫囑錄入系統(CPOE)等;
四是慢性疾病管理系統;
五是區域醫療信息交換系統;
六是臨床支持決策系統;
七是公共健康衛生系統。
未來醫療電子發展
將物聯網技術用于醫療領域,借由數字化、可視化模式,可使有限醫療資源讓更多人共享。從目前醫療信息化的發展來看,隨著醫療衛生社區化、保健化的發展趨勢日益明顯,通過射頻儀器等相關終端設備在家庭中進行體征信息的實時跟蹤與監控,通過有效的物聯網,可以實現醫院對患者或者是亞健康病人的實時診斷與健康提醒,從而有效地減少和控制病患的發生與發展。此外,物聯網技術在藥品管理和用藥環節的應用過程也將發揮巨大作用。
而隨著移動互聯網的發展,未來醫療向個性化、移動化方向發展,到2015年超過50%的手機用戶使用移動醫療應用,如智能膠囊、智能護腕、智能健康檢測產品將會廣泛應用,借助智能手持終端和傳感器,有效地測量和傳輸健康數據。
未來幾年,中國醫療電子市場規模將超過一百億元,并且涉及的周邊產業范圍很廣,設備和產品種類繁多。這個市場的真正啟動,其影響將不僅僅限于醫療服務行業本身,還將直接觸動包括網絡供應商、系統集成商、無線設備供應商、電信運營商在內的利益鏈條,從而影響電子通信產業的現有布局。
移動醫療、個人保健、遠程監護等新興醫療照護需求驅動著醫療電子市場快速發展。在2013年9月英特爾信息技術峰會(Intel Developer Forum,簡稱IDF)開幕式上,英特爾公司新任CEO科再奇(Brian Krzanich)指出,從數據中心到平板電腦、手機和可穿戴等超移動設備,計算產業各領域正在經歷一場激動人心、甚至改變游戲規則的變革。
隨著整體科技水平的不斷進步,尤其是電子科技的發展,電子醫療產品的智能化已是大勢所趨。從技術層面而言,傳感器技術,模擬及混合信號處理技術,無線傳輸以及數據處理技術必將是醫療電子的重要核心技術。
從某種意義上來講,醫療設備尤其是電子醫療設備其主要解決的是兩個主要方面的問題,即醫生(或操作者)和患者(或使用者)問題。如果某一設備能簡化或自動完成某些使用過程中的環節,即可理解為智能化的體現。當然,至于智能化到什么程度就要依賴于技術的發展和具體的應用場景。
隨著傳感技術及電子芯片元器件技術和產品的發展,使得對生命體征信號的采集質量越來高,這也使得在某些條件滿足的情況下,醫療設備本身可以智能化地判斷或初步診斷以及給出預警的結果或提示,甚至對于治療,作息以及飲食等給出具體建議等。
針對更高性能醫療電子系統,人們能看到一些對聯接人類和計算數字/智能設備的高精度(低頻率)、高頻率(低精度)和低噪音模擬元件的需求。通常,在傳感器輸出、醫療設備輸出以及針對系統創建適當的電源形式時會需要模擬元件,該類模擬元件最終與人類經驗接口,成為對系統運作非常必要的“關鍵任務”和“必須擁有”的器件。
醫療電子的進步,本質上是電子技術隨著人們對于健康需求的提高而必然產生的。隨著個體對于醫療保健需求的差異化,對醫療設備的設計工作以及配套半導體元器件提出了新的要求,這就給半導體行業又一個新的發展機遇。